• 제목/요약/키워드: wavelet lifting

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이미지 압축을 위한 Lifting Scheme을 이용한 병렬 2D-DWT 하드웨어 구조 (Parallel 2D-DWT Hardware Architecture for Image Compression Using the Lifting Scheme)

  • 김종욱;정정화
    • 전기전자학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.80-86
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    • 2002
  • 본 논문에서는 2차원 분할을 이용한 병렬 처리가 가능한 리프팅 스킴(lifting scheme) DWT(Discrete Wavelet Transform)를 구현하는 하드웨어 구조를 제안한다. 기존의 DWT 하드웨어 구조는 웨이블릿(Wavelet) 변환이 갖는 특성 때문에 병렬 처리 구조를 구현하는 데 있어서 메모리와 하드웨어 자원이 많이 필요하였다. 제안된 구조는 기존의 구조와 달리 데이터 흐름을 분석하여, 분할 과정을 2차원으로 수행하는 방법을 제안하였다. 이러한 2차원 분할 방법을 파이프라인 구조를 사용하여 병렬 처리의 효율을 증가 시켜 50% 정도의 출력 지연의 감소된 결과를 얻을 수 있었다. 또한 데이터 흐름의 분석과 출력 지연의 감소는 내부 메모리의 사용을 감소 시했으며, 리프팅 스킴의 특성을 이용하여 외부 메모리의 사용을 감소시키는 결과를 얻을 수 있다.

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Overlapping method와 SPIHT Algorithm과 Lifting Steps을 이용한 3차원 손실 의료 영상 압축 방법 (3-D Lossy Volumetric Medical Image Compression with Overlapping method and SPIHT Algorithm and Lifting Steps)

  • 김영섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.263-269
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    • 2003
  • 이 논문은 3차원 정수 웨이브릿 변환을 이용한 손실 의료 영상 압축에 대한 방법을 보여준다. 의료영상에 3차원 웨이브릿 분할법과 3차원 spatial dependence tree를 이용한 Set Partitioning in Hierarchical Trees(SPIHT) algorithm을 제공한다. 또한 3차원 웨이브릿 분할법에서 정수 웨이브릿 필터들을 이용한 lifting방법을 이용하고, unitary 변환을 만들기 위하여 정확한 scaling을 이용한다. 압축률이 증가하면 할수록 인접한 coding unit사이에선 boundary effect가 생긴다. Video와 같지 않아서 인접한 coding unit사이에서의 boundary artifact는 보여서는 안 된다. 이러한 현상을 제거하기 위해서 인접한 coding unit사이에 axial domain으로 overlapping방법을 사용한다. 또한 코딩 할 때 여러 종류의 정수 필터들을 사용한다. 결과로 어떤 특정한 필터를 사용할 때 좋은 결과를 얻었고 overlapping방법을 사용했기 때문에 ringing artifacts는 거의 찾아 볼 수가 없게 되었다. 그리고 어두운 면을 코딩 할 때도 좋은 결과를 얻었다.

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Research on the Multi-Focus Image Fusion Method Based on the Lifting Stationary Wavelet Transform

  • Hu, Kaiqun;Feng, Xin
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제14권5호
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    • pp.1293-1300
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    • 2018
  • For the disadvantages of multi-scale geometric analysis methods such as loss of definition and complex selection of rules in image fusion, an improved multi-focus image fusion method is proposed. First, the initial fused image is quickly obtained based on the lifting stationary wavelet transform, and a simple normalized cut is performed on the initial fused image to obtain different segmented regions. Then, the original image is subjected to NSCT transformation and the absolute value of the high frequency component coefficient in each segmented region is calculated. At last, the region with the largest absolute value is selected as the postfusion region, and the fused multi-focus image is obtained by traversing each segment region. Numerical experiments show that the proposed algorithm can not only simplify the selection of fusion rules, but also overcome loss of definition and has validity.

수정된 보간 웨이블렛응 이용한 적응 웨이블렛-콜로케이션 기법 (An Efficient Adaptive Wavelet-Collocation Method Using Lifted Interpolating Wavelets)

  • 김윤영;김재은
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권8호
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    • pp.2100-2107
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    • 2000
  • The wavelet theory is relatively a new development and now acquires popularity and much interest in many areas including mathematics and engineering. This work presents an adaptive wavelet method for a numerical solution of partial differential equations in a collocation sense. Due to the multi-resolution nature of wavelets, an adaptive strategy can be easily realized it is easy to add or delete the wavelet coefficients as resolution levels progress. Typical wavelet-collocation methods use interpolating wavelets having no vanishing moment, but we propose a new wavelet-collocation method on modified interpolating wavelets having 2 vanishing moments. The use of the modified interpolating wavelets obtained by the lifting scheme requires a smaller number of wavelet coefficients as well as a smaller condition number of system matrices. The latter property makes a preconditioned conjugate gradient solver more useful for efficient analysis.

동심원 모자이크 영상 표현을 위한 Lifting을 이용한 3차원 웨이브렛 압축 (3-D Wavelet Compression with Lifting Scheme for Rendering Concentric Mosaic Image)

  • 장선봉;지인호
    • 방송공학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.164-173
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    • 2006
  • 동심원 모자이크 데이터 구조는 천천히 움직이는 카메라를 통해 얻는 비디오 시퀸스의 구조와 유사하다. 동심원 모자이크는 이러한 구조의 데이터들을 정렬하거나 합쳐서 모자이크 영상을 얻게 된다. 따라서 동심원 모자이크는 엄청나게 많은 양의 데이터를 필요로 하기 때문에 압축은 필수적이다. 따라서 압축 데이터를 그대로 유지하면서 특정 장면을 복호화 할 수 있는 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 동심원 모자이크의 압축을 위하여 3차원 리프팅 변환을 사용하였다. 리프팅 변환은 웨이브렛의 장점을 그대로 유지하면서 연산량과 메모리의 사용량을 줄일 수 있다. 3차원으로 변환된 압축 비트 스트림은 프레임들 사이에 복잡한 연관성을 갖게 되어 특정 장면의 검출에 대한 복잡도가 높아지게 된다. 따라서 비교적 우수한 압축 성능을 가지면서 특정 장면의 검출에 대한 복잡도를 낮추기 위해 3차원 변환된 데이터를 프레임 단위로 압축하였다 압축은 가변적인 비트율을 사용하여 압축된다. 또한 리프팅 구조의 특징을 사용하여 압축 데이터의 형태를 유지하면서 특정한 장면을 복호화 할 수 있는 알고리즘을 제안하였다.

패턴 탐색 기법을 사용한 Multiplierless 리프팅 기반의 웨이블릿 변환의 설계 (Design of Multiplierless Lifting-based Wavelet Transform using Pattern Search Methods)

  • 손창훈;박성모;김영민
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.943-949
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    • 2010
  • 본 논문은 하드웨어 곱셈 연산을 최적화하여 리프팅 기반의 9/7 웨이블릿 필터의 개선된 VLSI의 구조를 제안한다. 제안한 구조는 범용 곱셈기를 사용하는 기존의 리프팅 기반의 웨이블릿 필터와 비교하여 화질의 열화 없이 보다 적은 로직과 전력소모를 갖는다. 본 논문은 Pattern search 기반의 Lefevre 알고리즘을 이용하여 하드웨어 구조를 개선한다. 제안한 구조는 범용의 곱셈기를 단순한 shift-add 연산으로 대체하여 하드웨어 구현을 단순하게 하고 계산 속도를 빠르게 한다. 제안한 구조와 기존의 구조를 Verilog HDL을 이용하여 구현하고 비교 실험하였다. 두 구조는 0.18um 디지털 CMOS 공정의 스탠다드 셀을 이용하여 합성된다. 제안한 구조는 200MHz의 합성 타겟 클록 주파수에서 기존의 구조에 비해 면적, 전력소모와 최대 지연시간이 각각 약 51%, 43%와 30%로 감소하였다. 구현 결과를 통해 제안한 구조가 범용의 곱셈기 블록을 사용한 기존의 구조보다 스탠다드 셀을 이용한 ASIC 구현에 보다 적합하다는 것을 보여준다.

Lifting Scheme과 PVQ를 이용한 영상압축 기법 (An Image Compression Technique with Lifting Scheme and PVQ)

  • 정전대;김학렬;신재호
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 1996년도 학술대회
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    • pp.159-163
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    • 1996
  • In this paper, a new image compression technique, which uses lifting scheme and pyramid vector quantization, is proposed. Lifting scheme is a new technique to generate wavelets and to perform wavelet transform, and pyramid vector quantization is a kind of vector quantization which dose not have codebook neither codebook generation algorithm. For the purpose of realizing more compression rate, an arithmetic entropy coder is used. Proposed algorithm is compared with other wavelet based image coder and with JPEG which uses DCT and adaptive Huffman entropy coder. Simulation results showed that the performance of proposed algorithm is much better than that of others in point of PSNR and bpp.

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New decoupled wavelet bases for multiresolution structural analysis

  • Wang, Youming;Chen, Xuefeng;He, Yumin;He, Zhengjia
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제35권2호
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    • pp.175-190
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    • 2010
  • One of the intractable problems in multiresolution structural analysis is the decoupling computation between scales, which can be realized by the operator-orthogonal wavelets based on the lifting scheme. The multiresolution finite element space is described and the formulation of multiresolution finite element models for structural problems is discussed. Various operator-orthogonal wavelets are constructed by the lifting scheme according to the operators of multiresolution finite element models. A dynamic multiresolution algorithm using operator-orthogonal wavelets is proposed to solve structural problems. Numerical examples demonstrate that the lifting scheme is a flexible and efficient tool to construct operator-orthogonal wavelets for multiresolution structural analysis with high convergence rate.

Lifting Scheme을 이용한 이미지 잡음 제거 (Image Be-noising Using Lifting Scheme)

  • Park, Young-Seok;Kwak, Hoon-Sung
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅳ
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    • pp.1731-1734
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    • 2003
  • In this paper, we describe an approach for image denoising using the lifting construction, with the spatial adaptive wavelet transform. The adaptive lifting scheme is implemented in spatial domain to be adjusted thresholds to reduce noise. In this approach we represent adaptive characteristics of biorthogonal wavelets for choosing predictors effectively. Predict filter is changed from sample to sample according to local signal features with their vanishing moments. We in this approach have implemented and applied to image denoising by finding a relevant minimax threshold. Experimental results show that the adaptive method of denoising process is compared with existing ones, such as non-adaptive wavelet, CRF(13, 7) and SWE(13, 7) wavelets used by JPEG2000.

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다단계 벡터 양자화를 이용한 웨이브렛 리프팅 기반 ECG 압축 (Wavelet Lifting based ECG Signal Compression Using Multi-Stage Vector Quantization)

  • 박서영;정규혁;김영주;이인성;주기호
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권6호
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    • pp.76-82
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    • 2006
  • ECG와 같은 생체 신호를 장시간 저장하기 위해서는 많은 메모리를 필요로 한다. 따라서 본 논문에서는 다단계 벡터양자화 기법을 적용하여 ECG의 웨이브렛 리프팅 계수를 압축하는 방법을 제안한다. 첫 번째 단계의 코드북은 ECG의 웨이브렛 리프팅 계수를 양자화하고 두 번째 단계 코드북은 오차 신호의 웨이브렛 리프팅 계수에 대해 J개의 후보 코드벡터를 구해 양자화하여 복원 오차를 최소화하도록 하였다. 두 코드북의 코드벡터는 웨이브렛 계수의 에너지 분포특성을 이용해서 고주파 성분의 계수를 제거함으로써 코드북의 검색 시간과 복잡성을 감소 시켰다. 실험 결과 CDR이 276.62 bit/sec에서 3%이하의 PRD를 얻었다.